Мобильная система мониторинга: для контроля качества воздуха

Страны во всем мире нуждаются, а во многих случаях это юридическое обязательство, чтобы обеспечить качество воздуха, соответствующее специальным стандартам. Политика направлена ​​на снижение воздействия загрязнения воздуха путем сокращения выбросов и установления ограничений и целевых показателей для AQI (индекс качества воздуха).

Государственные органы в городах развертывают стационарные станции для мониторинга данных качества воздуха путем забора загрязняющих веществ с использованием специализированных и высоко затратных технологий зондирования. Эти станции предоставляют высокоточные данные, но их стоимость ограничивает количество развертываний, оставляя большие пробелы в охвате территории.

CENSIS, инновационный центр передового опыта в области технологий Sensor and Imaging Systems (SIS), разработал недорогую систему на базе платформы Sensor Libelium Waspmote в Глазго (Великобритания), которую можно гибко и быстро развертывать в мобильных конфигурациях, чтобы дополнить статические станции, обеспечивающие большую широту охвата в проектах Умных городов (Smart Cities).

CENSIS работал в партнерстве с Университетом Стратклайда по этому проекту, который был назван «Sensing the City». Его цель заключалась в мониторинге ключевых параметров воздуха в разных районах города в реальном времени динамичным способом. По этой причине разработчики задумались о беспроводной сети датчиков, размещенной на верхней части фургонов, с возможностью перемещения по всему городу.

Мобильная система качества воздуха, встроенная в микроавтобусы

«Нашим первоначальным требованием были узлы датчиков с различными вариантами конфигурации. С точки зрения эволюции мы теперь можем добавлять новые узлы датчиков или изменить узлы датчиков при необходимости», — утверждает Стюарт Симпсон, старший инженер CENSIS.

Вся информация с датчиков, контролируемая платформой Waspmote Plug & Sense!, отправляется в концентратор датчика, который расположен в перчаточном ящике автомобиля через 802.15.4. Он состоит из платы Raspberry Pi2, антенны GPS (чтобы обеспечить отслеживание) и модуля Zigbee. Собранная информация отправляется в облако через 3G и визуализируется в CitySense на базе платформы Microsoft Azure IoT.

Диаграмма функционирования системы контроля качества воздуха

CitySense — это веб-интерфейс пользователя, который позволяет визуализировать данные, взаимодействовать с облачными службами и включает возможность встроенной обработки данных и аналитических результатов. Система поддержки принятия решений позволяет создавать пространственные и временные карты качества воздуха высокого разрешения.

Проект «Чувствуя город» (Sensing the City) может предоставлять ориентировочные данные о качестве воздуха в районах без покрытия, чтобы определять источники загрязнения. Мобильные системы могут также собирать данные в требуемом объеме и скоростью, которые необходимы для поддержки сравнения моделей загрязнения и выявления тенденций.

Основными функциями системы являются:

• Надежный захват показаний датчиков из нескольких узлов относительно местоположения в ближайшем реальном времени.
• Недорогая и гибкая / масштабируемая система: позволяет обновлять датчики, обслуживать платформу и облачные сервисы.
• Надежная работа системы: возможность записи и загрузки показаний датчиков во время потери сигнала 3G.
• Эффективная платформа сбора данных на основе облачных вычислений.
• ВременнАя и гео-пространственная визуализация данных о качестве воздуха.
• Удаленный доступ, позволяющий обновлять и отлаживать конфигурацию на лету (OTA).

Панель управления CitySense, разработанная CENSIS

Старший инженер CENSIS Стюарт Симпсон считает, что технология Libelium «предлагает широкий спектр сенсорных узлов, которые предлагают нам гибкость, которая нам потребуется в будущем». Проект в настоящее время находится в фазе 1 с будущими планами по расширению охвата, аналитическому анализу, расширению протоколов связи и оптимизации точности и чувствительности датчиков — и тестированию в более широком диапазоне городов.

Следующий этап также будет включать в себя другие области применения для Умных городов (Smart Cities) помимо качества воздуха, такие как мониторинг дорожных условий, управление трафиком или энергосбережение зданий посредством тепловидения. Конечной целью является создание системы, способной дать целостное решение для государственных органов.

Для получения дополнительной информации о наших продуктах обратитесь в отдел продаж дистрибьютора Libelium в России –компанию ООО СМАРТ Дистрибьюшн.